储能型风电场一次调频容量优化与风电功率协调分配

考虑到风电场与储能多方面的成本,提出了一种基于分层架构的风电与储能协同参与一次调频的容量优化方法及相应的风电功率协调分配方法。在系统规划层,基于多时间尺度模型,分析了全年风电场的运行特性和一次调频备用需求,通过机会约束规划配置储能容量,并通过对单个预测时段调频成本的优化,确定风电备用的最优减载率与储能调频最优出力;在风电场控制层,通过分布式控制将风电场减载需求按比例分配至不同风速的机组,无需集中控制器便实现了功率的协调分配。算例仿真结果表明所提方法能够在提高储能型风电场调频经济性的同时,使全风速工况的风机参与备用功率的协调分配。

基于机会约束规划的混合储能优化配置方法

微电源的容量配置问题直接关系微网的电能质量和经济性。考虑到风电的随机性,提出了基于机会约束规划的混合储能容量配置方法。该方法考虑了混合储能装置的功率出力和荷电状态约束,以装置成本最低为目标,采用遗传算法求解,得到风电输出功率波动不超过某一区间的置信度与混合储能最佳配置成本间的关系,从而为配置混合储能容量时为在电能质量和经济性间取得适度折中提供了定量依据。此外,该方法针对风电波动时间特性对混合储能装置进行功率分配,依据荷电状态限制设计了模糊控制策略,修正储能装置的功率参考值,以达到延长使用寿命的效果。仿真结果验证了该方法的有效性。

基于序列运算理论的孤立微电网经济运行模型

针对风力和光伏发电出力的随机性,提出一种基于机会约束规划的孤立微电网经济运行模型。鉴于部分机会约束难以转化成确定性约束,根据序列运算理论,利用可再生能源出力的概率分布生成概率性序列,使模型中的机会约束转化成确定性约束的等价类。因此模型具有混合整数规划的线性结构,可兼容如TOMLAB类的优化工具求解。仿真结果表明,与随机模拟求解相比,该方法具有计算速度快且结果稳定的优势。另外,为了考察概率性序列的合理性,还讨论了不同离散化步长对计算结果的影响,并进一步验证了所提出方法的有效性。

基于改进ε-约束与采样确定性转化的电力系统日前调度机会约束模型快速求解技术

在可再生能源大规模接入电力系统的背景下,首先建立考虑风电和光伏发电出力不确定的多能源电力系统日前调度机会约束规划模型。为了借助商用求解器对所建大规模调度模型进行快速求解,重点针对多目标问题与机会约束条件的处理进行研究。在多目标优化问题的处理上,从改善Pareto解的分布特性角度对现有ε-约束法进行了改进,将多目标优化问题转化为含参数的一系列单目标优化问题,通过改变参数的取值,得到多目标优化的Pareto前沿集。针对机会约束条件,提出基于采样的机会约束条件确定性转化方法,将机会约束条件转化为多个混合整数约束条件。根据模型优化变量与随机变量可分离的特性,又对转化模型做进一步简化处理,大大降低机会约束模型的计算时间,实现模型的快速求解。最后基于实际系统的算例验证所提方法的有效性。

含不确定性负荷的水火电力系统随机优化调度

针对水火电力系统负荷的不确定性,建立基于模糊机会约束规划的随机优化调度模型,分析负荷不确定性变化对水火电机组出力及火电机组能耗量、排放量的影响。将实际负荷与负荷预测的偏差看成一个模糊随机变量,并在火电机组煤耗量最小化、污染物排放最小化和水库蓄水量最大化3个目标函数中及功率平衡、机组出力调整等约束条件函数中均引入负荷这一随机变量。按照模糊机会约束和随机机会约束的确定性等价形式,将水火电力系统优化调度的不确定模型转化为确定性模型,并利用多目标问题的模糊满意度法进行求解。以一个8级梯级水电站和6台火电机组组成的水火电力系统为实例进行计算,验证所提出含不确定性负荷的水火电力系统随机调度模型的准确性和可行性。

模糊最短路径问题

本文建立了模糊最短路机会约束规划模型，然后利用基于模糊模拟、神经元网络和遗传算法相结合的混合智能算法进行求解。

基于机会约束规划的电力系统安全成本优化计算

提出了一种基于机会约束规划计算电力系统安全成本的新方法。安全成本模型由发电侧备用成本、可中断负荷成本、再调度成本和期望失稳损失等因素构成。在求解该模型的过程中,应用遗传算法和蒙特卡罗仿真技术,将发电侧备用容量和可中断负荷作为随机变量并用概率的形式表示约束条件,从而得到最优安全成本费用。最后通过IEEE30节点测试系统验证了该方法的有效性。

震后应急物资分配-运输问题研究

为实现震后应急物资的快速、公平分配,综合考虑应急物资需求数量的不确定性、灾区路网通行情况复杂、受灾点需求紧急度差异性、道路可分配车辆数有限、救援周期长等特点,采用机会约束规划方法,以各受灾点之间需求满足率之差最小、应急物资运达受灾点的时间最短和车辆运输与库存成本最低为目标,建立多时段应急物资分配-运输规划模型,并针对模型特点设计带精英策略的非支配排序遗传算法予以求解,通过算例验证了模型和算法的有效性。研究结果表明:可以得到有效的Pareto最优解,决策者可根据当期灾区的实际情况选择合适的物资分配-运输方案。

基于电价引导型负荷调控和机会约束的时序生产模拟方法

针对现有研究忽略用电行为的不确定性以及无法高效处理负荷调控/新能源出力双重不确定性的问题,提出基于电价引导型负荷调控和机会约束规划的周度电力系统时序生产模拟方法。将电价引导型负荷调控的负荷响应函数的斜率作为随机变量处理,并进一步分解为预测量和偏差量。构建同时含有新能源出力和负荷调控随机变量、由数据驱动的生产模拟模型,并采用机会约束管控运行风险,提出将机会约束转化为鲁棒约束的求解方法。实际电网算例表明:模型能够被快速求解,得到的生产模拟决策能够模拟周内电力供需形势、优化负荷调控效果;机会约束能够保证运行风险低于设定的阈值,验证了机会约束求解方法的有效性。

目标与机会平衡规划法

提出一种目标与机会平衡规划法.基于待决策问题的有效决策前沿曲线形状的全局信息,通过权衡决策目标收益和实现机会两个因素的数值关系以及二者沿有效决策前沿曲线变化速度的对比关系,最大限度地提高决策效用.该方法能以更合理、更全面、更灵活的方式分析处理随机优化问题,有效解决期望值模型、机会约束规划法和相关机会规划法之间的矛盾.最后通过算例表明了所提出方法的主要特点和有效性.